电容器电容器的电压电荷量和电容的关系word版本.docx
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电容器电容器的电压电荷量和电容的关系word版本
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亀彖器就彖赛的亀压、削荷量和削彖的关糸
电容器
两个互靠近成一个电容器.
①常用电容器:
有E器•固定电容器有:
使用电解电容器时不能接错其两极＞不能接电流;可变电容器通常采用改变来改变电容大小.
②电容器的充放电使电容器两极板带上等量异种电荷的过程充电后在两极间就存＞两极间就存在电势差＜此电势差叫电容器的电容器上所带电荷量的绝对值叫做电容器的电荷量.
电容器充电后”两极间用导体接通＞使两板电荷相互电容器的带电量逐渐减小的过程叫
二电容
1定义:
电容器所两个极板间的的比值•公式
2单位:
f单位符号旦
*③平行板电容器的电容决定公
p
5C:
•
吧传感器是把非电学物理量（如位移度、压力、角度等）转换成电学物理量（如电压.电流.电阻等）的_种元件•如图741所示中的甲.乙.丙■丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是（）
质介
导电液
介电
固定电极
/
可动电极
待测压力F
@7-4-1
A・甲
中两极间的电荷量不变>若
电压减少<可判断出仇变小
B・乙图中两极间的电荷量不变f若电庄增加<可判断出〃变小
C・丙图中两极间的电压不变f若有电流流向传感器的负极<则兀变小
D・丁图中两极间的电压不变，若有
电流流向传感器的正极,则F变大
厂®在图（甲）中>导电液和金属棒彼此之间绝缘相当电容器两极.电容器两极间距和带电量不变•当力减小时,两极之间正对面积S减小>电容器电容减小>因而两极之间电压增大>此时传感器显示电压值应增大>故选项A错误；
在图（乙）中>动片和定片彼此之间绝缘相当电容器两极•电容器两极间距和带电量不变，当动片旋转〃角越大>两极之间正对面积S越小>同理得两极之间电压增大>此时传感器显示电压值应增大>故选项B错误；
在图（丙）中f插入电介质材料f电容器电容增大,而两极间的电压不变,因而电容器带电量增多”即正极板失去电子＞电流方向由外电路指向正极＜选项C错误；
在图（丁）中＞两极之间距离减小＞
电容器电容增大＜而两极之间电压不变
＞故电容器充电＞即正极板失去电子，
电流方向由外电路指向正极”选项D正
确.
◎点评解决本题时首先要理解以上四种情况中电容器的两极在哪里?
电容的大小取决于装置中哪些因素？
解决了这些跨度问题才能顺利应用知识进行分析•因此＞运用物理知识解决实际问题时＜首先要识别“庐山真面目”＞即在实际现象与物理知
识之间搭上“桥梁”＜从而建立物理情景和物理模型•如涉及静电场的传感器、示波管
原理.静电分选.尖端放电和避雷针等问题都存在知识与实际之间的跨度＞复习时
应作针对性思考.
变玄训练如下图所示f关于给定的电容器电容C、带电量0、极板间电压卩之间的关系＞下
列正确的是（）
U
电容器电容决定于极板正对面积大小s.两极板间距离及极板间介质材料的种类<而与极板带电量Q、极板间电压U等无关・因此选项D错误,选项C正确・在电容器电压发生改变情况下”电容器电容不变>根据Q=CU知f电容器带电量Q与极板间电压U成正比f选项A错误■
化？
荷量.场强的关系
平行板电容器的电容Cf两板间的电压U间场强E和带电量。
在下列情况下怎样变
（1）保持两板与电源相连>只增大两板间距
则C,U,Q,E・
（2）给电容器充电后与电源断开,再增大两板间距离>
则CfUfQfE・
C©⑴由于电容器与电源接通<所
以1/不变（U峯）,
”岛所以C变小，
“严，所以0变小,E=YT'所恥变小.
⑵充电后断开电源”所以0不变
-许所以C变叽
u=f所以/7变大f
IV
―唱=警保持不变•
@）点輕吊用-I厶式宀応行g
£二-来讨论电容器问题<关键要弄清哪畦变量<哪些是不变量；当。
不变而d改变时>内部场强不变>这是个很有用的结论•同理”同学们也可以思考一
下,若上题中将“增大板的距离”改为“减小两板的正对面积”>各量又是如何变化的？
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两极板带电量不变＞只减小两板间距离”则两极间场强不变”即电场力不变.
*1•对于水平放置的平行板电容器，下列
说法正确的題）
B.将两极板平行错开，电容将减小
C.
在两极板间放入陶瓷板，电容将减小
【解析】放入陶瓷板相当于介电常数£增大；放入铝板，相当于两极板间距减小.
*2•如图743所示，让平行板电容器带电后,静电计指针偏转到一定角度，若不改变A、
B两极板带电量而减小两极板之间距离,同时在极板之间插入电介质，那么静电计指针偏转角度（
A.
一定减小
C.一定不变
D.可能不变
图743
【解析】静电计指针偏角大小显示电容器两极板之间电压的大小，偏角越大，表示两极间电压越大.
A.k理
d2
B.k警
d2
cM
Cd
n2Qq
3•如图7-4-4所示，平行板电容器的电容为C,极板
带电量为Q,极板间距为d.今在两板间正中央放一带电量为g的点电荷，则它所受到的电场力大小为
+0~Q
■
q
d►
图744
Cd
*4•如图745所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关闭合，电容器两板间有一质量为加,电荷量为g的微粒静止不动.下列叙述正确的是（）
力微粒带正电P
B.断开开关，微粒将向下加速帥51£
C.保持开关闭合，将电容器两极板i[微粒将向下加速运动
D.保持开关闭合，将电容器两极板错开，使正对面积减小，微粒向下加速运动
【解析】粒子处于静止状态，说明粒子所受到
的电场力与重力方向相反，而电容器内部场强
方向向下，故该粒子带负电；若断开开关而不调节电容器，则电容器内部场强不变，故此时粒子仍静止；若保持开关闭合，则电容器极板间电压不变；当将电容器极板间距拉大时，极板间场强大小减小，故此时粒子将加速向下运动；若保持开关闭合，仅减小两板间正对面积时，则板间场强不变，此时粒子仍静止.
5.有两个平行板电容器，它们的电容之比为4:
3,带电量之比为1：
3.如果有两个电子都从静止状态分别从两个电容器的负极板出发，飞向正极板，则两个电子达到正极板时的速度之比为）
力・1：
B1：
2
C.2:
〃・2：
3
6.（2010X北京卷）用控制变量法，可以研究影响平
行板电容器电容的因素（如图746）.设两极板正对
面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为q・
实验中，极板所带电荷量不变，若）
A保気亦壇畑，贝U6变大
8制莪虑增大N贝U6变小匸
II
C.保寺叼喪减小S；贝1」6变小』
II
D.制議化减加，贝闽变§
riM僚苗植土旳,
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贝IJ6变局保胡喪减贝I上减J、由亠号
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7•如图747所示，A、B为平行金属板，两极相距为d,分别与电源两极相连，两板的中央各有一个小孔M和
N•今有一带电质点，自4板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M.2V在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返
回.若保持两极板间的电压不变，贝！
K）
图747
A・把4板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
B.把4板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
C.把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
D.把B板向下平移一段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
答案：
A
【解析】电场力做的功数值上等于重力做的功时带电质点恰好返回，A板上移后重力做的功与克服电场力做的功仍相等（电压不变），力正确；同理礪误;
B板上移后，带电质点还未到达B板前重力做的功已经等于克服电场力做的功了，所以孺误；B板下移后，带点质点到达B板时重力做的功将大于克服电场力做的功，粒子将穿过N孔，礪误.
拓展训练
8.如图748（。
）所示是用高电阻放电法测电容器电容的实验装置图.其原理是测出电容器在充电电压为
U时所带电荷量，从而求出电容C.实验器材有带输出电压显示的学生直流电源、秒表、待测电容器（
约1000//F左右）、高值电阻（10肋）、微安表、还有
该实验操作步骤如下：
①按电路图接好电路；②接通开关S,调节电阻箱人的阻值，使微安表的指针接近满刻度，记下这时的电压表读数t/o=6・2V和微安
表读数屁490/U；③断开开关S使电容器开始放电,表的读数将读数记录在预先设计的表格中；④根据表格中的12组数据，以时间（为横坐标，电流i为纵坐标，在图748（〃）中的坐标纸上描点（图中用
“X”表示），贝!
J：
（1）试根据图示（方）中的描点作出M图像;
（2）试分析图示（〃）中的讥图线下所围的“面积”所表示的物理意义;
（3）根据以上实验结果和图线，估算当电容器两端电压为5时所带的电荷量0,并计算电容器的电容.
（4）
园
【解析】⑴根据描点绘出圆滑的曲线如下图所示;
（2）图中Z-T图线下所围的“面积”表示断开开关后通过电阻R的电荷量，即电容器两端电压为匕时带电量为0
（3）根据绘出的图线，估算“面积”的格数约为32〜33格（此范围内均算正确）
因此，电容器两端电压为匕时，带电量Q约为：
&00x10弋〜&25x10弋
由C=2得，电容器电容c约为：
U
1.29x10』F〜1.33x10」F
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